韩国研究人员改造大肠杆菌 开发出一种可生物降解聚合物塑料

摘要：全世界的生物工程学家一直在努力开发能够生产塑料的微生物以替代石油基塑料。最近，韩国的一个研究小组取得了一项重大突破，通过对细菌进行工程改造，生产出了具有环状结构的聚合物，从而提高了塑料的硬度和热稳定性。 由于这些分子通常对微生物有毒，因此研究人员必须构建一种新的代谢途径，使大肠杆菌既能生产聚合物，又能耐受聚合物及其组成构件的积累。这种聚合物可生物降解，其物理性质可用于药物输送等生物医学应用，但还需要更多的研究。该研究成果于8月21日发表在细胞出版社出版的《生物技术趋势》杂志上。"我认为生物制造将是成功缓解气候变化和全球塑料危机的关键，"资深作者、韩国高等科学技术学院化学和生物分子工程师李相邑说。"我们需要开展国际合作，推广生物制造，这样才能确保我们的未来有一个更好的环境。"大多数用于包装和工业用途的塑料都含有环状"芳香"结构--例如 PET 和聚苯乙烯。以前的研究已经成功地创造出了能够生产由芳香族和脂肪族（非环状）单体交替组成的聚合物的微生物，但这是微生物首次生产出完全由芳香族侧链单体组成的聚合物。30 升饲料批量发酵芳香族聚合物。资料来源：Minju Kang 和 Sang Yup Lee为此，研究人员首先通过重组来自其他微生物的酶，构建了一条新的代谢途径，使细菌能够产生一种叫做苯基内酯的芳香族单体。然后，他们利用计算机模拟，设计出了一种聚合酶，这种酶能将这些苯基内酯构件有效地组装成聚合物。李说："这种酶比自然界中的任何酶都能更有效地合成聚合物。根据其特性，我们认为这种聚合物尤其适合用于药物输送。它的强度不如 PET，主要是因为分子量较低。"在优化了细菌的代谢途径和聚合酶后，研究人员在 6.6 升（1.7 加仑）的发酵桶中培养微生物。最终菌株能够生产 12.3 克/升的聚合物（聚 D 苯基乳酸）。为了将产品商业化，研究人员希望将产量提高到至少 100 克/升。今后，研究人员计划开发更多类型的芳香族单体和具有各种化学和物理特性的聚合物--例如，具有工业应用所需的更高分子量的聚合物。他们还在努力进一步优化他们的方法，以便将其推广开来。李说："如果我们在提高产量方面投入更多精力，那么这种方法也许就能实现更大规模的商业化。我们正在努力提高生产工艺和回收工艺的效率，以便能够经济地提纯我们生产的聚合物。"编译自/ScitechDailyDOI: 10.1016/j.tibtech.2024.06.001 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443572.htm

酵母在模拟微重力环境下发酵速度更快 让啤酒更美味

摘要：最近发表的一项研究对啤酒酵母在外太空发酵时的表现提供了新的见解。这项研究由佛罗里达大学食品与农业科学研究所（UF/IFAS）食品科学与人类营养系和园艺科学系的研究人员合作完成，虽然这个概念最初听起来微不足道，但却有着深远的应用意义。 发酵是制作面包、酸奶和昆布茶等食品的重要过程。生物燃料和许多药物也是通过发酵产生的。但研究人员选择分析啤酒酵母的发酵过程，是因为人类酿造啤酒已有数千年的历史，这方面的知识已有一定的基础。啤酒酵母在模拟微重力环境下的发酵速度加快，但产生的风味酯却减少了，这有可能改善太空啤酒的质量。图片来源：安德鲁-麦金托什研究报告的作者、UF/IFAS 食品科学副教授安德鲁-麦金托什（Andrew MacIntosh）说："随着我们继续进行太空探索，未来我们绝对会在微重力条件下进行发酵，而且会出现我们很难预测的结果。我们现在就必须看看这些结果可能是什么，这样我们就能决定哪些过程将是我们在微重力条件下执行的第一个过程，我们如何调整它们，以及我们如何利用我们看到的变化。"佩德罗-费尔南德斯-门多萨作为本科生研究员领导了这项研究。他的研究小组在佛罗里达州活橡树市种植大麦，然后将其捣碎，制成麦汁（一种提取谷物的液体溶液）。他们将麦汁分成六个相同的样本，然后在试管中加入酿酒酵母（一种用于酿造啤酒的啤酒酵母）进行发酵。三支试管作为对照组，三支试管被放置在回转器中，回转器是一种通过围绕水平轴旋转样品来模拟微重力的装置。在实验过程中，回转器模拟微重力。资料来源：安德鲁-麦金托什正如研究人员所假设的那样，微重力并没有对酵母细胞的数量或活力产生不利影响。相反，发酵的速度却提高了。他们将这一结果归因于细胞的持续悬浮状态，这种状态通过防止沉降最大限度地提高了营养物质的可用性。安德鲁-麦金托什 Credit: Andrew MacIntosh然而令人惊讶的是，暴露在微重力下的酵母产生的酯类较少，而酯类是发酵的副产品，能产生理想和不理想的啤酒风味。虽然悬浮物可能是原因之一，但研究人员了解到，一种调节酯类生成的酵母基因也可能起到一定作用；与对照样本相比，暴露在微重力环境下的酵母样本中该基因的表达量较少。研究人员认为，与对照样本中观察到的酯含量相比，微重力样本中观察到的酯含量很可能会导致产生更高质量的产品。麦金托什说，该团队的研究仅仅是了解如何利用微重力改进日常产品的开始。这项研究无疑是拼图中的第一块，很高兴能做得更多。编译自/ScitechDaily 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443571.htm

受黄蜂启发的装置以1000美元的成本3D打印出完整的房屋

摘要：Crane WASP 也被称为"无限 3D 打印机"，它使用当地的粘土、泥浆或水泥来 3D 打印经济适用房。它甚至可以使用农业废弃物作为骨料。该系统目前正用于在哥伦比亚建造当地民众急需的住房。 联合国开发计划署（UNDP）最近购置了一台Crane WASP 打印机，用于在哥伦比亚利用当地土壤和资源打印经济适用房。打印机本身价值约 18 万美元。超过四分之一的哥伦比亚家庭面临住房短缺，估计有370 万户，每三个有住房的家庭中就有两个需要对其不合格的住房进行结构性改造。使用当地的土壤等材料意味着联合国不必从遥远的地方用卡车运来昂贵或专有的材料，从而大大降低了成本。在 3D 打印的墙壁中填充天然纤维作为隔热材料Crane WASP（世界先进拯救项目）的灵感来源于梅森黄蜂，一种利用泥土筑巢的忙碌的小昆虫。联合国开发计划署将能够在传统昂贵的建筑设备无法进入的困难地形上安装打印机，同时利用当地的土壤为贫困和流离失所者打印房屋。观看起重机 WASP 如何工作。 3D 打印房屋并不是一个新概念。德克萨斯州奥斯汀附近的沃尔夫牧场（Wolf Ranch）是一个拥有 100 栋住宅的社区，在 2018 年破土动工后已接近完工。负责的公司 Icon 使用其 Vulcan 打印机在现有混凝土板上打印新住宅。Vulcan 宽 45 英尺（13.7 米），重近 5 吨（4.5 吨）。它使用一种专有的"Lavacrete"混合物挤出四面墙壁，价格并不便宜。沃尔夫牧场新印制的房屋售价在 45 万美元左右。沃尔夫牧场的 100 栋房屋建筑区，展示了 Icon 使用 Vulcan 打印机制作的 3D 打印房屋虽然这种技术非常棒，而且比传统住宅更耐用，但要在几乎没有基础设施的偏远地区运输、安装和建造像 Vulcan 这样的打印机，却非常困难。一台 WASP 打印机使用"三角"脚手架（四脚，带三角支腿），通用性强，甚至可以放置在崎岖的地形上。每台打印机打印房屋的价格低至 1000 美元，与砖混结构相比更加经济实惠。多台打印机甚至可以以蜂巢模式连接在一起，同时建造整个村庄。图例展示了多台起重机 WASP 打印机如何同时在多个结构上工作目前还没有关于何时开始施工的消息，但我们将密切关注施工进度。 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443570.htm

简单技术可去除水中98%以上的纳米塑料微粒

摘要：微塑料，我们在北极海域发现了它们，甚至还将其冻结在冰层中。马里亚纳海沟是我们所有海洋中最深的地方，也受到了塑料碎片的污染。珠穆朗玛峰也有微塑料污染。我们的饮用水和食物，尤其是一次性包装的加工食品，都受到了微塑料的污染。最近的研究在我们的血液、肺、肝脏和肾脏中发现了微塑料......甚至在未出生婴儿的胎盘中也发现了微塑料。 有关微塑料对人体健康不利影响的研究最近才开始。呼吸道、胃肠道、内分泌、发育和生殖问题，甚至癌症都开始与食用和吸入微塑料有关。微塑料和纳米塑料是不可避免的。但现在，密苏里大学的研究人员已经开发出一种相对简单安全的方法，可以从水中提取 98% 以上的纳米塑料微粒。加里-贝克检查从受污染水中清除纳米塑料的新解决方案利用无毒、疏水的天然成分，研究人员现在可以制造出一种像油一样漂浮在水面上的液体溶剂。当乳化到水中并重新分离时，溶剂会带着超过 98% 的纳米塑料污染物浮回水面，只需将其从水中撇出即可。鉴于其疏水性，共晶溶剂几乎没有留下进一步污染的风险。密苏里大学化学系副教授加里-贝克（Gary Baker）说："我们的策略是利用少量设计溶剂从大量水中吸收塑料微粒。目前，我们对这些溶剂的能力还不是很了解。在未来的工作中，我们的目标是确定溶剂的最大容量。此外，我们还将探索回收溶剂的方法，以便在必要时多次重复使用。"该图显示了溶液如何与水混合，然后带着所有纳米塑料浮回顶部目前，我们有一些方法可以去除饮用水中的微塑料，具体方法取决于微塑料的大小。基本的活性炭过滤器--就像常见的Britta净水器并不是被设计用来去除微塑料的，但在去除任何大于 5 微米的微塑料方面相当有效。孔径为一微米的多级沉淀物过滤器也相当不错，反渗透将水从小孔中挤压出来，孔径只有万分之一微米，是去除水中各种污染物的最佳方法之一，但这种方法会堵塞，需要定期清洗。蒸馏水几乎百分之百有效，但也会带走人体所需的健康矿物质。这种新方法为箭筒又增添了一支箭，在淡水和海水中都能发挥作用。研究小组的研究成果发表在《ACS 应用工程材料》上。 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443569.htm

全国中小学将安排每天一节体育课 江苏省率先施行

摘要：之前国家疾控局、教育部、国家卫生健康委和国家体育总局联合发布《中小学生超重肥胖公共卫生综合防控技术导则》，鼓励中小学每天一节体育课。现在，江苏省已经开始第一时间响应，全面推行小学每天一节体育课，具体来说就是：《方案》明确，按照“区域先行、分步实施”的推进思路，于2024年秋季学期全面推行实施小学每天一节体育课，2025年秋季学期做到全省小学全覆盖。 小学1—2年级可采取 “4+1”模式，在原4节体育课的基础上增加1节“趣味田径”“快乐体操”等学校特色体育项目课；小学3—6年级可按照“3+1+1”模式，采用“基础必修课+体能课+走班选项课”的模式科学规划课程。接下来，还有更多的省开始类似的操作。2022年4月26日，中国营养学会发布《中国居民膳食指南(2022)》，指出我国成年居民超重和肥胖已超过50%。中国的男性肥胖人数4320万人，女性肥胖人数4640万人，高居全球第一。 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443566.htm

IBM中国研发部裁员内幕：要求员工去印度 否则离职

摘要：近日有不少网友发帖称，IBM突然关闭了中国研发部门，涉及员工数量超过1000人。随后，IBM中国回应称：IBM会根据需要调整运营，为客户提供最佳服务，这些变化不会影响我们为客户提供支持的能力。不过现在有相关员工曝光了本次裁员的内幕，真的是让人唏嘘。 相关网友直言：“IBM底关闭中国研发中心， 人员要不辞退，要不relocate到印度班加罗尔(就是变相逼你离职，够狠)，之前微软也把在华研发部门和人员迁往美国，一个时代结束了。”当然了，有这样的决定也不奇怪了，IBM的现任CEO Arvind Krishna是一位印度人，他在2020年上任后不久便在全球范围内进行了多轮裁员。2021年，IBM突然宣布关闭IBM中国研究院（IBM CRL），该部门已有超过25年的历史，IBM许多知名的科技成果都出自此部门，包括著名的人工智能程序“沃森”（Watson）。 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443568.htm